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A variable X-ray chopper system for phase-sensitive detection in synchrotron X-ray scanning tunneling microscopy.
Journal of Synchrotron Radiation ( IF 2.4 ) Pub Date : 2020-07-14 , DOI: 10.1107/s1600577520007869 Volker Rose 1 , Tolulope Ajayi 2 , Daniel Rosenmann 2 , Nozomi Shirato 2
Journal of Synchrotron Radiation ( IF 2.4 ) Pub Date : 2020-07-14 , DOI: 10.1107/s1600577520007869 Volker Rose 1 , Tolulope Ajayi 2 , Daniel Rosenmann 2 , Nozomi Shirato 2
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An ultra‐high‐vacuum compatible X‐ray chopper system has been designed, constructed and integrated into the XTIP beamline at the Advanced Photon Source at Argonne National Laboratory. The XTIP beamline can operate at soft X‐ray energies from 400 eV to 1900 eV while providing a focused beam down to about 10 µm × 10 µm into the synchrotron X‐ray scanning tunneling microscopy (SX‐STM) endstation instrument. The X‐ray chopper is a critical component for separating topographic information from chemical information in SX‐STM through phase‐sensitive current detection. Depending on the experimental needs, the modulation frequency can be controlled from 100 Hz to 10 kHz. In addition, the chopper system is fully bakeable and can achieve a base pressure of 10−10 mbar. Facilities for active water cooling have been designed, but passive cooling through copper braids has been shown to be sufficient at standard chopping frequencies. Using an Fe/Al2O3/CoAl(111) sample, the separation of the SX‐STM current into a chemical component and a stable feedback signal is demonstrated.
中文翻译：
在同步加速器X射线扫描隧道显微镜中用于相敏检测的可变X射线斩波器系统。
在阿贡国家实验室的高级光子源处，已经设计，构造了一种兼容超高真空的X射线斩波器系统，并将其集成到XTIP光束线中。XTIP光束线可以在从400 eV到1900 eV的软X射线能量下工作，同时向同步加速器X射线扫描隧道显微镜（SX-STM）终端站仪器提供低至约10 µm×10 µm的聚焦光束。X射线斩波器是通过相敏电流检测将SX-STM中的地形信息与化学信息分开的关键组件。根据实验需要，可以将调制频率控制在100 Hz至10 kHz之间。此外，斩波器系统是完全可烘烤的，可以达到10 -10的基本压力 毫巴 已经设计了用于主动水冷却的设备，但是已经证明通过铜编织物进行被动冷却在标准斩波频率下已足够。使用Fe / Al 2 O 3 / CoAl（111）样品，证明了将SX-STM电流分离为化学成分和稳定的反馈信号。
更新日期：2020-07-14
中文翻译：
在同步加速器X射线扫描隧道显微镜中用于相敏检测的可变X射线斩波器系统。
在阿贡国家实验室的高级光子源处，已经设计，构造了一种兼容超高真空的X射线斩波器系统，并将其集成到XTIP光束线中。XTIP光束线可以在从400 eV到1900 eV的软X射线能量下工作，同时向同步加速器X射线扫描隧道显微镜（SX-STM）终端站仪器提供低至约10 µm×10 µm的聚焦光束。X射线斩波器是通过相敏电流检测将SX-STM中的地形信息与化学信息分开的关键组件。根据实验需要，可以将调制频率控制在100 Hz至10 kHz之间。此外，斩波器系统是完全可烘烤的，可以达到10 -10的基本压力 毫巴 已经设计了用于主动水冷却的设备，但是已经证明通过铜编织物进行被动冷却在标准斩波频率下已足够。使用Fe / Al 2 O 3 / CoAl（111）样品，证明了将SX-STM电流分离为化学成分和稳定的反馈信号。
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